JP7391595B2 - Chemical mechanical polishing composition and method for tungsten - Google Patents
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Description
本発明は、タングステンのコロージョンを少なくとも抑制するためのタングステンのケミカルメカニカルポリッシングの分野に関する。更に具体的には、本発明は、タングステンのコロージョンを少なくとも抑制するためのタングステンのケミカルメカニカルポリッシング用の組成物及び方法であって、タングステンを含有する基板を提供すること；初期成分として、水；酸化剤；タングステンのコロージョンを少なくとも抑制するのに十分な量の選択されたポリエトキシル化獣脂アミン；ジカルボン酸；鉄イオン源；コロイダルシリカ砥粒；及び場合によりｐＨ調整剤；及び場合により殺生物剤を含有する研磨組成物を提供すること；研磨表面を有するケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；研磨パッドと基板の界面で動的接触を作り出すこと；そして、研磨パッドと基板の界面又はその付近の研磨表面上に研磨組成物を分注して、一部のタングステンが研磨されて基板から除かれることにより、タングステンのコロージョンを少なくとも抑制するための組成物及び方法に関する。 The present invention relates to the field of chemical mechanical polishing of tungsten to at least suppress corrosion of tungsten. More specifically, the present invention provides a composition and method for chemical mechanical polishing of tungsten to at least inhibit corrosion of tungsten, the invention provides a substrate containing tungsten; as an initial component, water; an oxidizing agent; a selected polyethoxylated tallow amine in an amount sufficient to at least inhibit tungsten corrosion; a dicarboxylic acid; a source of iron ions; a colloidal silica abrasive; and optionally a pH adjusting agent; and optionally a biocide. providing a chemical mechanical polishing pad having an abrasive surface; creating a dynamic contact at the polishing pad-substrate interface; The present invention relates to compositions and methods for at least inhibiting tungsten corrosion by dispensing a polishing composition onto a polishing surface so that some tungsten is polished away from the substrate.
集積回路及び他の電子デバイスの製造において、導電性材料、半導体材料及び絶縁材料
の複数の層が半導体ウェーハの表面上に堆積されるか、又はそこから除去される。導電性材料、半導体材料、及び絶縁材料の薄層は、幾つかの堆積手法によって堆積され得る。最新の加工における一般的な堆積手法は、スパッタリングとしても知られている物理気相成長法（ＰＶＤ）、化学気相成長法（ＣＶＤ）、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、及び電気化学的めっき法（ＥＣＰ）を含む。
In the manufacture of integrated circuits and other electronic devices, multiple layers of conductive, semiconducting, and insulating materials are deposited on or removed from the surface of a semiconductor wafer. Thin layers of conductive, semiconducting, and insulating materials can be deposited by several deposition techniques. Common deposition techniques in modern processing include physical vapor deposition (PVD), also known as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and electrochemical vapor deposition (PVD), also known as sputtering. Including plating method (ECP).
材料の層が順次堆積され除去されるにつれ、ウェーハの最上面は平坦でなくなる。後続の半導体加工（例えば、メタライゼーション）はウェーハが平らな表面を有することを要求するため、ウェーハを平坦化する必要がある。平坦化は、望ましくない表面トポグラフィー及び表面欠陥（粗面、凝集物質、結晶格子損傷、スクラッチ、及び混入層又は物質など）を除去するのに有用である。 As layers of material are sequentially deposited and removed, the top surface of the wafer becomes uneven. It is necessary to planarize the wafer because subsequent semiconductor processing (eg, metallization) requires the wafer to have a flat surface. Planarization is useful for removing undesirable surface topography and surface defects, such as roughness, agglomerates, crystal lattice damage, scratches, and contaminant layers or materials.
ケミカルメカニカルプラナリゼーション、又はケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）は、半導体ウェーハのような基板を平坦化するために使用される一般的な手法である。従来のＣＭＰにおいて、ウェーハはキャリアアセンブリに取り付けられ、ＣＭＰ装置内に研磨パッドと接触して配置される。キャリアアセンブリは、ウェーハに調節可能な圧力を提供し、ウェーハを研磨パッドに押し付ける。パッドを、外部駆動力によってウェーハに対して移動（例えば、回転）させる。それと同時に、研磨組成物（「スラリー」）又は他の研磨溶液がウェーハと研磨パッドとの間に提供される。よって、パッド表面及びスラリーの化学的及び機械的作用によって、ウェーハ表面が研磨されて、平坦化される。しかしながら、ＣＭＰにはかなりの複雑さを伴う。各タイプの材料には、固有の研磨組成物、適切に設計された研磨パッド、研磨とＣＭＰ後洗浄の両方に最適化されたプロセス設定、及び特定の材料の研磨用途に個別に合わせる必要があるその他の因子が必要とされる。 Chemical mechanical planarization, or chemical mechanical polishing (CMP), is a common technique used to planarize substrates such as semiconductor wafers. In conventional CMP, the wafer is mounted on a carrier assembly and placed in contact with a polishing pad within a CMP apparatus. The carrier assembly provides adjustable pressure to the wafer and presses the wafer against the polishing pad. The pad is moved (eg, rotated) relative to the wafer by an external driving force. At the same time, a polishing composition ("slurry") or other polishing solution is provided between the wafer and the polishing pad. Therefore, the wafer surface is polished and planarized by the chemical and mechanical action of the pad surface and the slurry. However, CMP involves considerable complexity. Each type of material requires a unique polishing composition, a properly designed polishing pad, optimized process settings for both polishing and post-CMP cleaning, and individual tailoring to the specific material's polishing application. Other factors are required.
ケミカルメカニカルポリッシングは、集積回路設計におけるタングステン配線及びコンタクトプラグの形成中にタングステンを研磨するための好ましい方法となっている。タングステンは、コンタクト／ビアプラグの集積回路設計において頻繁に使用されている。典型的には、基板上の絶縁体層を貫通してコンタクト又はビアホールが形成され、下層の構成要素（例えば、第１レベルのメタライゼーション又は配線）の領域が露出される。タングステンは硬質金属であり、タングステンＣＭＰは比較的苛酷な設定で動作し、そしてこのことが、タングステンＣＭＰに特有の課題をもたらす。残念ながら、タングステンの研磨に使用される多くのＣＭＰスラリーは、その苛酷な性質のため、タングステンのコロージョンを引き起こす。タングステンのコロージョンは、ＣＭＰの一般的な副作用である。ＣＭＰプロセス中、基板の表面に残っている金属研磨スラリーは、ＣＭＰの効果を超えてタングステンを腐食し続ける。時にはコロージョンが望まれるが、ほとんどの半導体プロセスでは、コロージョンを減少させるか、又は好ましくは完全に抑制する必要がある。 Chemical mechanical polishing has become the preferred method for polishing tungsten during the formation of tungsten interconnects and contact plugs in integrated circuit designs. Tungsten is frequently used in contact/via plug integrated circuit designs. Typically, contacts or via holes are formed through an insulator layer on the substrate to expose areas of underlying components (eg, first level metallization or wiring). Tungsten is a hard metal, and tungsten CMP operates in relatively harsh settings, which poses unique challenges to tungsten CMP. Unfortunately, many CMP slurries used to polish tungsten cause corrosion of the tungsten due to their harsh nature. Tungsten corrosion is a common side effect of CMP. During the CMP process, the metal polishing slurry remaining on the surface of the substrate continues to corrode the tungsten beyond the effectiveness of CMP. Although corrosion is sometimes desired, most semiconductor processes require corrosion to be reduced or preferably completely suppressed.
ＣＭＰタングステンに関連する別の問題は、残念ながら、タングステンの研磨に使用される多くのＣＭＰスラリーが過剰研磨及びディッシングの問題を引き起こし、その結果、不均一又は平坦でない表面が生じることである。「ディッシング」という用語は、ＣＭＰ中の半導体上の金属配線前駆体及び他のフィーチャーからの、タングステンのような金属の過剰な（望ましくない）除去のことをいい、それによってタングステンに望ましくない窪みが生じることをいう。ディッシングは、平坦でない表面をもたらすことに加えて、半導体の電気的性能に悪影響を及ぼすため、望ましくない。ディッシングの深刻度は様々であるが、典型的には、二酸化ケイ素（ＴＥＯＳ）のような下層の絶縁材料のエロージョンを引き起こすほどに深刻である。 Another problem associated with CMP tungsten is that, unfortunately, many CMP slurries used to polish tungsten cause overpolishing and dishing problems, resulting in uneven or uneven surfaces. The term "dishing" refers to the excessive (undesirable) removal of metals, such as tungsten, from metal interconnect precursors and other features on semiconductors during CMP, thereby leaving undesirable depressions in the tungsten. It means something that occurs. In addition to creating an uneven surface, dishing is undesirable because it negatively affects the electrical performance of the semiconductor. The severity of dishing varies, but is typically severe enough to cause erosion of the underlying insulating material, such as silicon dioxide (TEOS).
このようなディッシングから生じ得るトポグラフィー欠陥は更に、導電性材料又は絶縁材料の下に配置されたバリア層材料のような、追加の材料の基板表面からの不均一な除去をもたらして、望ましい品質に達しない基板表面を生成し、そのため半導体の集積回路の性能に悪影響を与える可能性がある。更に、半導体の表面上のフィーチャーがますます小型化されるにつれて、半導体の表面をうまく研磨することが次第に困難になっている。 Topographical defects that can result from such dishing can further result in non-uniform removal of additional materials from the substrate surface, such as barrier layer materials disposed beneath conductive or insulating materials, to achieve desired quality. This can result in a substrate surface that does not reach the full potential, thereby negatively impacting the performance of semiconductor integrated circuits. Additionally, as features on semiconductor surfaces become smaller and smaller, it becomes increasingly difficult to successfully polish semiconductor surfaces.
したがって、タングステンのコロージョンを少なくとも抑制するが、好ましくは更にディッシングを抑制する、タングステンのためのＣＭＰ方法及び組成物が必要とされている。 Therefore, there is a need for a CMP method and composition for tungsten that at least suppresses tungsten corrosion, but preferably also suppresses dishing.
本発明は、タングステンのケミカルメカニカルポリッシング用組成物であって、初期成分として：水；酸化剤；一般式（Ｉ）： The present invention provides a composition for chemical mechanical polishing of tungsten, which has initial components: water; oxidizing agent; general formula (I):
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４である］を有する化合物；コロイダルシリカ砥粒；ジカルボン酸又はその塩；鉄（III）イオン源；及び、場合によりｐＨ調整剤；及び、場合により殺生物剤
を含む組成物を提供する。
A compound having the formula [wherein R is tallow or a tallow amine-containing group, m and n are integers, and the sum of m+n is 2 to 24]; colloidal silica abrasive grains; dicarboxylic acid or its A composition is provided that includes a salt; a source of iron (III) ions; and optionally a pH adjusting agent; and optionally a biocide.
本発明はまた、タングステンのケミカルメカニカルポリッシング用組成物であって、初期成分として：水；酸化剤；少なくとも５０ppmの一般式（Ｉ）： The present invention also provides a composition for chemical mechanical polishing of tungsten, comprising as initial components: water; oxidizing agent; at least 50 ppm of the general formula (I):
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４である］を有する化合物；コロイダルシリカ砥粒；ジカルボン酸又はその塩；鉄（III）イオン源；及び、場合によりｐＨ調整剤；及び、場合により殺生物剤
を含む組成物であって、ｐＨが１～７である、ケミカルメカニカルポリッシング組成物に関する。
A compound having the formula [wherein R is tallow or a tallow amine-containing group, m and n are integers, and the sum of m+n is 2 to 24]; colloidal silica abrasive grains; dicarboxylic acid or its A chemical mechanical polishing composition having a pH of 1 to 7, the composition comprising a salt; a source of iron (III) ions; an optional pH adjuster; and an optional biocide.
本発明は更に、タングステンのケミカルメカニカルポリッシング用組成物であって、初期成分として：水；０．０１～１０重量％の酸化剤；５０～５００ppmの一般式（Ｉ）： The present invention further provides a composition for chemical mechanical polishing of tungsten, comprising as initial components: water; 0.01 to 10% by weight of oxidizing agent; 50 to 500 ppm of general formula (I):
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４である］を有する化合物；０．０１～１５重量％のコロイダルシリカ砥粒；１～２，６００ppmのジカルボン酸又はその塩；１７５～７００ppmの鉄（III）イオン源；及び、場合によりｐＨ調整剤；及び、場合により殺生物剤
を含む組成物であって、ｐＨが１．５～４．５である、ケミカルメカニカルポリッシング組成物に関する。
0.01 to 15% by weight of colloidal A composition comprising silica abrasive grains; 1 to 2,600 ppm of a dicarboxylic acid or its salt; 175 to 700 ppm of an iron(III) ion source; and, optionally, a pH adjuster; and, optionally, a biocide, The present invention relates to a chemical mechanical polishing composition having a pH of 1.5 to 4.5.
本発明は、タングステンのケミカルメカニカルポリッシングの方法であって：
タングステン及び絶縁体を含む基板を提供すること；
初期成分として：水；酸化剤；一般式（Ｉ）：
The present invention is a method of chemical mechanical polishing of tungsten, comprising:
providing a substrate including tungsten and an insulator;
As initial components: water; oxidizing agent; general formula (I):
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４である］を有する化合物；
コロイダルシリカ砥粒；
ジカルボン酸又はその塩；
鉄（III）イオン源；場合によりｐＨ調整剤；及び
場合により殺生物剤
を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；
研磨表面を有するケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面で動的接触を作り出すこと；そして、
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面又はその付近のケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面上にケミカルメカニカルポリッシング組成物を分注して、少なくとも一部のタングステンを除去すること
を含む方法に関する。
A compound having the formula: [wherein R is a tallow or tallow amine-containing group, and m and n are integers, and the sum of m+n is 2 to 24];
Colloidal silica abrasive grains;
Dicarboxylic acid or its salt;
Provided is a chemical mechanical polishing composition comprising a source of iron(III) ions; an optional pH adjuster; and an optional biocide;
To provide a chemical mechanical polishing pad having an abrasive surface;
creating a dynamic contact at the chemical mechanical polishing pad and substrate interface; and
A method includes dispensing a chemical mechanical polishing composition onto the polishing surface of a chemical mechanical polishing pad at or near the interface of the chemical mechanical polishing pad and the substrate to remove at least some tungsten.
本発明はまた、タングステンのケミカルメカニカルポリッシングの方法であって：
タングステン及び絶縁体を含む基板を提供すること；
初期成分として：水；酸化剤；少なくとも５０ppmの一般式（Ｉ）：
The invention also provides a method of chemical mechanical polishing of tungsten, comprising:
providing a substrate including tungsten and an insulator;
As initial components: water; oxidizing agent; at least 50 ppm of general formula (I):
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４である］を有する化合物；
コロイダルシリカ砥粒；
ジカルボン酸又はその塩；
鉄（III）イオン源；場合によりｐＨ調整剤；及び
場合により殺生物剤
を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物であって、ｐＨが１～７である、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；
研磨表面を有するケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面で動的接触を作り出すこと；そして、
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面又はその付近のケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面上にケミカルメカニカルポリッシング組成物を分注して、少なくとも一部のタングステンを除去すること
を含む方法であって、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物が、２００mm研磨機でプラテン速度８０回転／分、キャリア速度８１回転／分、ケミカルメカニカルポリッシング組成物流量１２５mL／分、公称ダウンフォース２１．４kPaにより、タングステン除去速度≧１０００Å／分を有しており；そしてケミカルメカニカルポリッシングパッドが、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織サブパッドを含む、方法に関する。
A compound having the formula: [wherein R is a tallow or tallow amine-containing group, and m and n are integers, and the sum of m+n is 2 to 24];
Colloidal silica abrasive grains;
Dicarboxylic acid or its salt;
Provided is a chemical mechanical polishing composition comprising a source of iron(III) ions; an optional pH adjuster; and an optional biocide, the composition having a pH of 1 to 7;
To provide a chemical mechanical polishing pad having an abrasive surface;
creating a dynamic contact at the chemical mechanical polishing pad and substrate interface; and
A method comprising dispensing a chemical mechanical polishing composition onto a polishing surface of a chemical mechanical polishing pad at or near an interface between the chemical mechanical polishing pad and the substrate to remove at least some tungsten, A chemical mechanical polishing composition with a 200 mm polishing machine with a platen speed of 80 revolutions/min, a carrier speed of 81 revolutions/min, a chemical mechanical polishing composition flow rate of 125 mL/min, and a nominal downforce of 21.4 kPa achieved a tungsten removal rate ≧1000 Å/min. and a chemical mechanical polishing pad comprising a polyurethane polishing layer containing polymeric hollow core particulates and a polyurethane impregnated nonwoven subpad.
本発明は更に、タングステンのケミカルメカニカルポリッシングの方法であって：
タングステン及び絶縁体を含む基板を提供すること；
初期成分として：水；０．０１～１０重量％の酸化剤；５０～５００ppmの一般式（Ｉ）：
The invention further provides a method of chemical mechanical polishing of tungsten, comprising:
providing a substrate including tungsten and an insulator;
As initial components: water; 0.01-10% by weight of oxidizing agent; 50-500 ppm of general formula (I):
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４である］を有する化合物；
０．０１～１５重量％のコロイダルシリカ砥粒；
１～２，６００ppmのジカルボン酸又はその塩；
１００～１１００ppmの鉄（III）イオン源；場合によりｐＨ調整剤；及び
場合により殺生物剤
を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物であって、ｐＨが１．５～４．５である、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；
研磨表面を有するケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面で動的接触を作り出すこと；そして、
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面又はその付近のケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面上にケミカルメカニカルポリッシング組成物を分注して、少なくとも一部のタングステンを除去すること
を含む方法であって、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物が、２００mm研磨機でプラテン速度８０回転／分、キャリア速度８１回転／分、ケミカルメカニカルポリッシング組成物流量１２５mL／分、公称ダウンフォース２１．４kPaにより、タングステン除去速度≧１０００Å／分を有しており；そしてケミカルメカニカルポリッシングパッドが、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織サブパッドを含む、方法に関する。
A compound having the formula: [wherein R is a tallow or tallow amine-containing group, and m and n are integers, and the sum of m+n is 2 to 24];
0.01-15% by weight of colloidal silica abrasive grains;
1 to 2,600 ppm dicarboxylic acid or its salt;
A chemical mechanical polishing composition comprising a source of iron(III) ions of 100 to 1100 ppm; an optional pH adjuster; and an optional biocide, the chemical mechanical polishing composition having a pH of 1.5 to 4.5. to provide something;
To provide a chemical mechanical polishing pad having an abrasive surface;
creating a dynamic contact at the chemical mechanical polishing pad and substrate interface; and
A method comprising dispensing a chemical mechanical polishing composition onto a polishing surface of a chemical mechanical polishing pad at or near an interface between the chemical mechanical polishing pad and the substrate to remove at least some tungsten, A chemical mechanical polishing composition with a 200 mm polishing machine with a platen speed of 80 revolutions/min, a carrier speed of 81 revolutions/min, a chemical mechanical polishing composition flow rate of 125 mL/min, and a nominal downforce of 21.4 kPa achieved a tungsten removal rate ≧1000 Å/min. and a chemical mechanical polishing pad comprising a polyurethane polishing layer containing polymeric hollow core particulates and a polyurethane impregnated nonwoven subpad.
本発明の前記のケミカルメカニカルポリッシング組成物及び方法は、タングステンを研磨し、そして望ましくないタングステンのコロージョンを少なくとも抑制するが、本発明の前記のケミカルメカニカルポリッシング組成物及び方法は更に、ディッシングを抑制することができる。 Although the foregoing chemical mechanical polishing compositions and methods of the present invention polish tungsten and at least inhibit undesirable tungsten corrosion, the foregoing chemical mechanical polishing compositions and methods of the present invention further inhibit dishing. be able to.
発明の詳細な説明
本明細書の至るところで使用されるとき、以下の略語は、文脈上、特に明記されない限り、以下の意味を有する：℃＝摂氏度；ｇ＝グラム；Ｌ＝リットル；mL＝ミリリットル；μ＝μm＝ミクロン；kPa＝キロパスカル；Å＝オングストローム；mV＝ミリボルト；ＤＩ＝脱イオン；ppm＝百万分率＝mg/L；mm＝ミリメートル；cm＝センチメートル；min＝分；rpm＝毎分回転数；lb＝ポンド；kg＝キログラム；Ｗ＝タングステン；ＰＯ＝プロピレンオキシド；ＥＯ＝エチレンオキシド；Ｃ＝四価元素の炭素；ＩＣＰ－ＯＥＳ＝誘導結合プラズマ発光分析法；ＤＬＳ＝動的光散乱；重量％＝重量パーセント；ＲＲ＝除去速度；
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As used throughout this specification, the following abbreviations have the following meanings, unless the context indicates otherwise: °C = degrees Celsius; g = grams; L = liter; mL = milliliter; μ = μm = micron; kPa = kilopascal; Å = angstrom; mV = millivolt; DI = deionized; ppm = parts per million = mg/L; mm = millimeter; cm = centimeter; min = minute; rpm = revolutions per minute; lb = pounds; kg = kilograms; W = tungsten; PO = propylene oxide; EO = ethylene oxide; C = tetravalent carbon; ICP-OES = inductively coupled plasma optical emission spectrometry; DLS = dynamic target light scattering; weight % = weight percent; RR = removal rate;
＝化学結合。
= chemical bond.
「ケミカルメカニカルポリッシング」又は「ＣＭＰ」という用語は、化学的力及び機械的力のみによって基板を研磨するプロセスのことをいい、電気バイアスが基板に印加されるエレクトロケミカルメカニカルポリッシング（ＥＣＭＰ）とは区別される。「ＴＥＯＳ」という用語は、オルトケイ酸テトラエチル（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）の分解により形成される二酸化ケイ素を意味する。「平坦な」という用語は、長さと幅の２つの寸法を有する実質的に平らな表面又は平らなトポグラフィーを意味する。「寸法」という用語は、線幅のことをいう。「アルキル」という用語は、置換基を有するものとして本明細書中に特に断りない限り、炭素と水素のみからなり（ヒドロカルビル）、そして一般式：ＣｎＨ２ｎ＋１（式中、変数「ｎ」は整数である）を有する有機化学基を意味する。「アルケニル」という用語は、水素がアルキレン基（アルカンジイル）から脱離された有機化学基、例えば、Ｈ２Ｃ＝ＣＨ－又はＨＲＣ＝ＣＨ－（ここで、Ｒは有機炭化水素（ヒドロカルビル）基である）を意味する。「部分構造」という用語は、分子の一部又は分子の官能基を意味する。「獣脂」という用語は、例えば、３７～４３％オレイン酸、２４～３２％パルミチン酸、２４～３２％ステアリン酸、３～６％ミリスチン酸及び２～３％リノール酸を含む遊離脂肪酸の混合物を提供する、加水分解動物脂肪であって、エチレンオキシドでエトキシル化される前に、ニトリルプロセスを介して脂肪アミンに変換される加水分解動物脂肪を意味する。「a」及び「an」という用語は、単数形及び複数形の両方を指す。特に断りない限り、全ての百分率は重量による。全ての数値範囲は全体を含み、任意の順序で組合せることができるが、そのような数値範囲が合計して最大１００％になるよう制約されていることが論理的である場合を除く。 The term "chemical mechanical polishing" or "CMP" refers to the process of polishing a substrate using only chemical and mechanical forces, as distinguished from electrochemical mechanical polishing (ECMP), in which an electrical bias is applied to the substrate. be done. The term "TEOS" means silicon dioxide formed by the decomposition of tetraethyl orthosilicate (Si(OC 2 H 5 ) 4 ). The term "flat" means a substantially flat surface or flat topography having two dimensions: length and width. The term "dimension" refers to line width. The term "alkyl," unless otherwise specified herein as having substituents, consists of carbon and hydrogen only (hydrocarbyl) and has the general formula: C n H 2n+1 , where the variable "n" is is an integer). The term "alkenyl" refers to an organic chemical group in which hydrogen is removed from an alkylene group (alkanediyl), such as H 2 C=CH- or HRC=CH-, where R is an organic hydrocarbon (hydrocarbyl) group. ). The term "substructure" means a part of a molecule or a functional group of a molecule. The term "tallow" refers to a mixture of free fatty acids containing, for example, 37-43% oleic acid, 24-32% palmitic acid, 24-32% stearic acid, 3-6% myristic acid and 2-3% linoleic acid. refers to hydrolyzed animal fat that is converted to fatty amines via a nitrile process prior to being ethoxylated with ethylene oxide. The terms "a" and "an" refer to both singular and plural. All percentages are by weight unless otherwise noted. All numerical ranges are inclusive and combinable in any order, except where it is logical that such numerical ranges are constrained to add up to 100%.
本発明のタングステンを含有する基板の研磨方法は、ケミカルメカニカルポリッシング組成物であって、初期成分として：水；酸化剤；式（Ｉ）： The method for polishing a substrate containing tungsten of the present invention uses a chemical mechanical polishing composition, as initial components: water; oxidizing agent; formula (I):
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、ここで獣脂は、好ましくは、獣脂由来の直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルキル、又は直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルケニル基から選択され、そして獣脂アミン含有基は、式（II）：
[wherein R is tallow or a tallow amine-containing group, where tallow is preferably a straight or branched (C 8 -C 24 ) alkyl derived from tallow, or a straight or branched (C 8 ) alkyl derived from tallow. -C 24 ) alkenyl group and the tallow amine-containing group has formula (II):
｛式中、Ｒ’は、獣脂由来の直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルキル、又は直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルケニル基である｝で示される部分構造であり、ｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４の範囲であり、そしてｒは２～５の整数であり、そしてｚは１～２４の整数である］を有するポリエトキシル化獣脂アミン化合物；コロイダルシリカ砥粒；ジカルボン酸又はその塩；鉄（III）イオン源；及び、場合によりｐＨ調整剤；及び、場合により殺生物剤を含む（好ましくは、これらからなる）ケミカルメカニカルポリッシング組成物を含むことによって、タングステンを基板表面から除去し、一方、タングステンのコロージョンを少なくとも抑制するが、更にディッシングを抑制することができる。本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２種以上の前記のポリエトキシル化獣脂アミンの混合物を含むことができる。本発明の前記のポリエトキシル化獣脂アミンは、電荷に関して中性である。
{wherein R' is a linear or branched (C 8 -C 24 ) alkyl group derived from tallow, or a linear or branched (C 8 -C 24 ) alkenyl group} , m and n are integers, the sum of m+n ranges from 2 to 24, and r is an integer from 2 to 5, and z is an integer from 1 to 24]. Chemical mechanical polishing comprising (preferably consisting of) a tallow amine compound; colloidal silica abrasive; dicarboxylic acid or its salt; iron (III) ion source; and optionally a pH adjuster; and optionally a biocide. Inclusion of the composition removes tungsten from the substrate surface while at least inhibiting tungsten corrosion, but may also inhibit dishing. The chemical mechanical polishing compositions of the present invention can include mixtures of two or more of the polyethoxylated tallow amines described above. The polyethoxylated tallow amines of the present invention are neutral with respect to charge.
更に好ましくは、Ｒは、獣脂直鎖（Ｃ１２－Ｃ２０）アルキル又は獣脂直鎖分岐鎖（Ｃ１２－Ｃ２０）アルケニルであり、そしてｍ＋ｎの合計は３～１５であり、なお好ましくは、Ｒは、獣脂直鎖（Ｃ１３－Ｃ１８）アルキル又は獣脂直鎖分岐鎖（Ｃ１３－Ｃ１８）アルケニルであり、そしてｍ＋ｎの合計は３～５であり；更になお好ましくは、Ｒは、飽和若しくは不飽和ヘキサデシル（Ｃ１６）、飽和若しくは不飽和ヘプタデシル（Ｃ１７）、又は飽和若しくは不飽和オクタデシル（Ｃ１８）であり、そしてｍ＋ｎの合計は３～５であり、そして最も好ましくは、Ｒは、上記式（II）を有する部分構造である。 More preferably, R is tallow straight chain (C 12 -C 20 ) alkyl or tallow straight chain branched (C 12 -C 20 ) alkenyl, and the sum of m+n is from 3 to 15, even more preferably: R is tallow straight chain (C 13 -C 18 ) alkyl or tallow straight chain branched (C 13 -C 18 ) alkenyl and the sum of m+n is from 3 to 5; even more preferably, R is saturated or unsaturated hexadecyl (C 16 ), saturated or unsaturated heptadecyl (C 17 ), or saturated or unsaturated octadecyl (C 18 ), and the sum of m+n is from 3 to 5, and most preferably R is a partial structure having the above formula (II).
好ましくは、Ｒ’は、直鎖（Ｃ１２－Ｃ２０）アルキル又は直鎖（Ｃ１２－Ｃ２０）アルケニルであり、そしてｒは２～４の整数であり、そしてｚは３～１５の整数であり、更に好ましくは、Ｒ’は、直鎖（Ｃ１３－Ｃ１８）アルキル又は直鎖（Ｃ１３－Ｃ１８）アルケニルであり、そしてｍ＋ｎの合計は３～５であり、そしてｒは２～３の整数であり、そしてｚは３～５の整数であり、最も好ましくは、Ｒ’は、飽和若しくは不飽和ヘキサデシル（Ｃ１６）、飽和若しくは不飽和ヘプタデシル（Ｃ１７）、又は飽和若しくは不飽和オクタデシル（Ｃ１８）であり、そしてｍ＋ｎの合計は３～５であり、ｒは２～３の整数であり、そしてｚは３～５の整数である。本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、式（II）の部分構造を有する２種以上の前記のポリエトキシル化獣脂アミン化合物の混合物を含むことができる。本発明の前記のポリエトキシル化獣脂アミンは、電荷に関して中性である。 Preferably, R' is straight chain (C 12 -C 20 ) alkyl or straight chain (C 12 -C 20 ) alkenyl, and r is an integer from 2 to 4 and z is an integer from 3 to 15. and more preferably R' is straight chain (C 13 -C 18 ) alkyl or straight chain (C 13 -C 18 ) alkenyl, and the sum of m+n is 3 to 5, and r is 2 and z is an integer from 3 to 5, most preferably R' is saturated or unsaturated hexadecyl (C 16 ), saturated or unsaturated heptadecyl (C 17 ), or saturated or unsaturated hexadecyl (C 17 ), and z is an integer from 3 to 5; saturated octadecyl (C 18 ), and the sum of m+n is from 3 to 5, r is an integer from 2 to 3, and z is an integer from 3 to 5. The chemical mechanical polishing composition of the present invention can include a mixture of two or more of the above polyethoxylated tallow amine compounds having the partial structure of formula (II). The polyethoxylated tallow amines of the present invention are neutral with respect to charge.
本発明の好ましいポリエトキシル化獣脂アミンの例は、一般式（III）： Examples of preferred polyethoxylated tallow amines of the present invention have general formula (III):
［式中、Ｒ’、ｍ、ｎ、及びｚは上記と同義である］を有するポリエトキシル化獣脂ジアミンである。好ましくは、Ｒ’は、飽和若しくは不飽和ヘキサデシル（Ｃ１６）、飽和若しくは不飽和ヘプタデシル（Ｃ１７）、又は飽和若しくは不飽和オクタデシル（Ｃ１８）であり、そしてｍ＋ｎは３～５であり、そしてｚは３～５の整数であり、最も好ましくは、ｍ＋ｎ＝５であり、そしてｚ＝５である。本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２種以上の前記の式（III）のポリエトキシル化獣脂ジアミンの混合物を含むことができる。一般式（III）を有する本発明の特に好ましいポリエトキシル化獣脂ジアミンは、SIGMA-ALDRICH（登録商標）Chemicals Company（Milwaukee, WI, USA）から市販されているＮ，Ｎ’，Ｎ’－ポリオキシエチレン（１０）－Ｎ－１，３－ジアミノプロパンである。
It is a polyethoxylated tallow diamine having the formula: [wherein R', m, n, and z are as defined above]. Preferably, R' is saturated or unsaturated hexadecyl (C 16 ), saturated or unsaturated heptadecyl (C 17 ), or saturated or unsaturated octadecyl (C 18 ), and m+n is from 3 to 5, and z is an integer from 3 to 5, most preferably m+n=5 and z=5. The chemical mechanical polishing composition of the present invention can include a mixture of two or more polyethoxylated tallow diamines of formula (III) above. A particularly preferred polyethoxylated tallow diamine of the present invention having general formula (III) is N,N',N'-polyoxy, commercially available from SIGMA-ALDRICH® Chemicals Company (Milwaukee, WI, USA). Ethylene (10)-N-1,3-diaminopropane.
好ましくは、本発明のタングステンをケミカルメカニカルポリッシングする方法において、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、少なくとも５０ppm、好ましくは５０～５００ppm、更に好ましくは５０ppm～３００ppm、更になお好ましくは５０ppm～２００ppm、最も好ましくは５０～１００ppmの本発明のポリエトキシル化獣脂アミンを含有む。 Preferably, in the method of chemical mechanical polishing tungsten of the present invention, the chemical mechanical polishing composition of the present invention contains as an initial component at least 50 ppm, preferably from 50 to 500 ppm, more preferably from 50 ppm to 300 ppm, even more preferably 50 ppm. ~200 ppm, most preferably 50-100 ppm of the polyethoxylated tallow amine of the present invention.
好ましくは、本発明のタングステンを含む基板をケミカルメカニカルポリッシングする方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に、初期成分として含有される水は、偶発的不純物を制限するために、脱イオン化及び蒸留の少なくとも一方が行われている。 Preferably, in the method of chemical mechanical polishing a tungsten-containing substrate of the present invention, the water contained as an initial component in the provided chemical mechanical polishing composition is deionized and distilled to limit incidental impurities. At least one of these is being performed.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、酸化剤であって、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、一過硫酸塩、ヨウ素酸塩、過フタル酸マグネシウム、過酢酸及び他の過酸、過硫酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、過硫酸塩、過酢酸、過ヨウ素酸塩、硝酸塩、鉄塩、セリウム塩、Ｍｎ（III）、Ｍｎ（IV）及びＭｎ（VI）塩、銀塩、銅塩、クロム塩、コバルト塩、ハロゲン、次亜塩素酸塩及びこれらの混合物からなる群より選択される酸化剤を含有する。更に好ましくは、酸化剤は、過酸化水素、過塩素酸塩、過臭素酸塩、過ヨウ素酸塩、過硫酸塩及び過酢酸からなる群より選択される。最も好ましくは、酸化剤は過酸化水素である。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains an oxidizing agent as an initial component, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), monopersulfate, iodic acid. salts, magnesium perphthalate, peracetic acid and other peracids, persulfates, bromates, perbromates, persulfates, peracetic acid, periodates, nitrates, iron salts, cerium salts, Mn( III), an oxidizing agent selected from the group consisting of Mn(IV) and Mn(VI) salts, silver salts, copper salts, chromium salts, cobalt salts, halogens, hypochlorites and mixtures thereof. More preferably, the oxidizing agent is selected from the group consisting of hydrogen peroxide, perchlorates, perbromates, periodates, persulfates and peracetic acids. Most preferably the oxidizing agent is hydrogen peroxide.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、０．０１～１０重量％、更に好ましくは０．１～５重量％、最も好ましくは１～３重量％の酸化剤を含有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight, most preferably 1% by weight as an initial component. Contains ~3% by weight oxidizing agent.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、鉄（III）イオン源を含有する。更に好ましくは、本発明の方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、鉄（III）イオン源であって、鉄（III）塩からなる群より選択される鉄（III）イオン源を含有する。最も好ましくは、本発明の方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、鉄（III）イオン源であって、硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３）である鉄（III）イオン源を含有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains a source of iron (III) ions as an initial component. More preferably, in the method of the invention, the provided chemical mechanical polishing composition comprises as an initial component a source of iron(III) ions, the iron(III) selected from the group consisting of iron(III) salts. Contains an ion source. Most preferably, in the method of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition comprises as an initial component a source of iron(III) ions, the iron(III) being ferric nitrate (Fe( NO3 ) 3 ). III) Contains an ion source.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、ケミカルメカニカルポリッシング組成物に１～２５０ppm、好ましくは５～２００ppm、更に好ましくは７．５～１５０ppm、最も好ましくは１０～１００ppmの鉄（III）イオンを導入するのに十分な鉄（III）イオン源を含有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains 1 to 250 ppm, preferably 5 to 200 ppm, more preferably 7.5 to 250 ppm, as an initial component in the chemical mechanical polishing composition. Contains a source of iron(III) ions sufficient to introduce 150 ppm iron(III) ions, most preferably 10-100 ppm.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、鉄（III）イオン源を含有する。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、１００～１，１００ppm、好ましくは１２５～１０００ppm、更に好ましくは１５０～８５０ppm、そして最も好ましくは１７５～７００ppmの鉄（III）イオン源を含有する。最も好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、１００～１，１００ppm、好ましくは１５０～１０００ppm、更に好ましくは１５０～８５０ppm、最も好ましくは１７５～７００ppmの鉄（III）イオン源であって、硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３）である鉄（III）イオン源を含有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains a source of iron (III) ions as an initial component. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains as an initial component 100 to 1,100 ppm, preferably 125 to 1000 ppm, even more preferably 150 to 850 ppm, and most preferably contains 175-700 ppm iron(III) ion source. Most preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains as an initial component 100 to 1,100 ppm, preferably 150 to 1000 ppm, more preferably 150 to 850 ppm, most preferably Contains an iron(III) ion source of 175-700 ppm, which is ferric nitrate (Fe(NO 3 ) 3 ).
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、負のゼータ電位を有するコロイダルシリカ砥粒を含有する。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、負の永久ゼータ電位を有するコロイダルシリカ砥粒を含有し、そしてここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、１～７、好ましくは１．５～４．５；更に好ましくは１．５～３．５；更により好ましくは２～３；最も好ましくは２～２．５のｐＨを有する。更により好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、負の永久ゼータ電位を有するコロイダルシリカ砥粒を含有し、そしてここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、－０．１mV～－２０mVのゼータ電位により示されるとき、１～７、好ましくは１．５～４．５；更に好ましくは１．５～３．５；更により好ましくは２～３；最も好ましくは２～２．５のｐＨを有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains colloidal silica abrasive grains having a negative zeta potential. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided contains colloidal silica abrasive grains having a negative permanent zeta potential, and wherein the chemical mechanical polishing composition comprises: It has a pH of 1 to 7, preferably 1.5 to 4.5; more preferably 1.5 to 3.5; even more preferably 2 to 3; most preferably 2 to 2.5. Even more preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided contains colloidal silica abrasive grains having a negative permanent zeta potential, and wherein the chemical mechanical polishing composition comprises: , as indicated by a zeta potential of -0.1 mV to -20 mV, from 1 to 7, preferably from 1.5 to 4.5; more preferably from 1.5 to 3.5; even more preferably from 2 to 3; most Preferably it has a pH of 2 to 2.5.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、コロイダルシリカ砥粒であって、動的光散乱法（ＤＬＳ）により測定されるとき、≦１００nm；好ましくは５～１００nm；更に好ましくは１０～９０nm；最も好ましくは２０～８０nmの平均粒径を有するコロイダルシリカ砥粒を含有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition comprises colloidal silica abrasive grains as an initial component, and as measured by dynamic light scattering (DLS), ≦ It contains colloidal silica abrasive grains having an average particle size of 100 nm; preferably 5 to 100 nm; more preferably 10 to 90 nm; most preferably 20 to 80 nm.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、０．０１～１５重量％、好ましくは０．０５～１０重量％、更に好ましくは０．１～７．５重量％、更により好ましくは０．２～５重量％、最も好ましくは０．２～２重量％のコロイダルシリカ砥粒を含有する。好ましくは、コロイダルシリカ砥粒は負のゼータ電位を有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains 0.01 to 15% by weight, preferably 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 7.0% by weight. Contains 5% by weight, even more preferably 0.2-5%, most preferably 0.2-2% colloidal silica abrasive grains. Preferably, the colloidal silica abrasive particles have a negative zeta potential.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、ジカルボン酸であって、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、グルタル酸、酒石酸、これらの塩又はこれらの混合物を含むが、これらに限定されないジカルボン酸を含有する。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、ジカルボン酸であって、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、酒石酸、これらの塩及びこれらの混合物からなる群より選択されるジカルボン酸を含有する。更により好ましくは、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、ジカルボン酸であって、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、これらの塩及びこれらの混合物からなる群より選択されるジカルボン酸を含有する。最も好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、ジカルボン酸であるマロン酸又はその塩を含有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains a dicarboxylic acid as an initial component, comprising malonic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid, malic acid. , glutaric acid, tartaric acid, salts thereof, or mixtures thereof. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains a dicarboxylic acid as an initial component, including malonic acid, oxalic acid, succinic acid, tartaric acid, salts thereof, and salts thereof. containing a dicarboxylic acid selected from the group consisting of a mixture of Even more preferably, the provided chemical mechanical polishing composition comprises as an initial component a dicarboxylic acid selected from the group consisting of malonic acid, oxalic acid, succinic acid, salts thereof, and mixtures thereof. Contains. Most preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided contains malonic acid, which is a dicarboxylic acid, or a salt thereof as an initial component.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、１～２，６００ppm、好ましくは１００～１，４００ppm、更に好ましくは１２０～１，３５０ppm、更になお好ましくは１３０～１，１００ppmのジカルボン酸であって、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、グルタル酸、酒石酸、これらの塩又はこれらの混合物を含むが、これらに限定されないジカルボン酸を含有する。好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、１～２，６００ppmのマロン酸、その塩又はその混合物を含有する。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、１００～１，４００ppm、更により好ましくは１２０～１，３５０ppm、更になお好ましくは１３０～１，３５０ppmのジカルボン酸であるマロン酸又はその塩を含有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains, as an initial component, 1 to 2,600 ppm, preferably 100 to 1,400 ppm, more preferably 120 to 1,350 ppm, Even more preferably from 130 to 1,100 ppm of dicarboxylic acids, including malonic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid, malic acid, glutaric acid, tartaric acid, salts thereof or mixtures thereof; Contains, but is not limited to, dicarboxylic acids. Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains 1 to 2,600 ppm of malonic acid, a salt thereof, or a mixture thereof as an initial component. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition has as an initial component 100 to 1,400 ppm, even more preferably 120 to 1,350 ppm, even more preferably 130 to 1,350 ppm. Contains 1,350 ppm of malonic acid, a dicarboxylic acid, or its salt.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、１～７のｐＨを有する。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、１．５～４．５のｐＨを有する。更になお好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、１．５～３．５のｐＨを有する。更になお一層好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２～３のｐＨ；そして最も好ましくは２～２．５のｐＨを有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided has a pH of 1-7. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided has a pH of 1.5 to 4.5. Even more preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided has a pH of 1.5 to 3.5. Even more preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided has a pH of 2 to 3; and most preferably a pH of 2 to 2.5.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、場合により、ｐＨ調整剤を含有する。好ましくは、ｐＨ調整剤は、無機及び有機ｐＨ調整剤からなる群より選択される。好ましくは、ｐＨ調整剤は、無機酸及び無機塩基からなる群より選択される。更に好ましくは、ｐＨ調整剤は、硝酸及び水酸化カリウムからなる群より選択される。最も好ましくは、ｐＨ調整剤は、水酸化カリウムである。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition optionally contains a pH adjuster. Preferably, the pH adjusting agent is selected from the group consisting of inorganic and organic pH adjusting agents. Preferably, the pH adjusting agent is selected from the group consisting of inorganic acids and inorganic bases. More preferably, the pH adjusting agent is selected from the group consisting of nitric acid and potassium hydroxide. Most preferably the pH adjusting agent is potassium hydroxide.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、第４級化合物を除外する。このような第４級化合物は、第４級アンモニウム化合物、第４級ホスホニウム化合物及び第４級アンチモニウム化合物を含むが、これらに限定されない。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition excludes quaternary compounds. Such quaternary compounds include, but are not limited to, quaternary ammonium compounds, quaternary phosphonium compounds, and quaternary antimonium compounds.
場合により、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、界面活性剤を含有する。好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、界面活性剤は、ＰＯ又はＥＯ又はＰＯ／ＥＯ含有界面活性剤である。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、界面活性剤は、アニオン性官能基を含有するＰＯ又はＥＯ又はＰＯ／ＥＯ界面活性剤である。更により好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、界面活性剤は、式（IV）：
ＣａＨ２ａ＋１Ｏ－ＰＯｂ－ＥＯｄ－ＳＯ３
－
［式中、ａは、１２、１５、１８、２０、２２、２５、２８、３０、３５、３８、４０、４２又は４４であってよく；ｂは、０、２、５、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、３０、４０又は５０であってよく；そしてｄは、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、８０、９０又は１００であってよいが、ただし、ｂ及びｄは、同じ場合で０ではあり得ず、そして対イオンは、好ましくはナトリウムカチオン若しくはカリウムカチオンのようなアルカリ金属イオン；又はアンモニウムカチオンであってよい］を有するアニオン性エーテル硫酸塩である。好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、アニオン性エーテル硫酸塩は、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（ＳＬＥＳ）である。
Optionally, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains a surfactant. Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the surfactant is a PO or EO or PO/EO containing surfactant. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the surfactant is a PO or EO or PO/EO surfactant containing an anionic functional group. Even more preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the surfactant has formula (IV):
C a H 2a+1 O-PO b -EO d -SO 3 -
[wherein a may be 12, 15, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 35, 38, 40, 42 or 44; b is 0, 2, 5, 8, 10, and d may be 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60; 65, 70, 80, 90 or 100, provided that b and d cannot be 0 in the same case, and the counterion is preferably an alkali metal ion, such as a sodium or potassium cation; or an ammonium cation]. Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the anionic ether sulfate is sodium lauryl ether sulfate (SLES).
本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、５０ppm～１０００ppm、好ましくは１００ppm～９００ppm、更に好ましくは１２０ppm～６００ppm、更になお好ましくは１４０ppm～２５０ppmのアニオン性エーテル硫酸塩を含有することができる。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、５０～１０００ppm、更に好ましくは１００ppm～９００ppm、更により好ましくは１２０ppm～６００ppm、更になお好ましくは、１４０ppm～２５０ppmのアニオン性エーテル硫酸のアルカリ金属塩界面活性剤を含有する。更になお好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として、５０ppm～１０００ppm、好ましくは１００ppm～９００ppm、更に好ましくは１２０ppm～６００ppm、更になお好ましくは、１４０ppm～２５０ppmのラウリルエーテル硫酸ナトリウムを含有する。 In the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains 50 ppm to 1000 ppm, preferably 100 ppm to 900 ppm, more preferably 120 ppm to 600 ppm, even more preferably 140 ppm to 250 ppm of anions as an initial component. ether sulfates. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing composition provided has as an initial component 50 to 1000 ppm, even more preferably 100 ppm to 900 ppm, even more preferably 120 ppm to 600 ppm, even more preferably contains 140 ppm to 250 ppm of anionic ether sulfate alkali metal salt surfactant. Even more preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition contains as an initial component 50 ppm to 1000 ppm, preferably 100 ppm to 900 ppm, even more preferably 120 ppm to 600 ppm, even more preferably , contains 140 ppm to 250 ppm of sodium lauryl ether sulfate.
場合により、研磨組成物は、それぞれThe Dow Chemical Companyによって製造される、KORDEX（商標）MLX（９．５～９．９％ メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、８９．１～８９．５％水及び≦１．０％関連反応生成物）又は２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン及び５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オンという活性成分を含有するKATHON（商標）ICP IIIのような殺生物剤を含有することができる（KATHON（商標）及びKORDEX（商標）はThe Dow Chemical Companyの商標である）。このような殺生物剤は、当業者には公知のとおり、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物に従来量で含まれ得る。 Optionally, the polishing composition is KORDEX™ MLX (9.5-9.9% Methyl-4-isothiazolin-3-one, 89.1-89.5%), each manufactured by The Dow Chemical Company. water and ≦1.0% related reaction products) or KATHON(TM) containing the active ingredients 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one. Biocides such as ICP III may be included (KATHON™ and KORDEX™ are trademarks of The Dow Chemical Company). Such biocides may be included in the chemical mechanical polishing compositions of the present invention in conventional amounts, as known to those skilled in the art.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、アゾール化合物を除外する。このようなアゾール化合物は、ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、トリルトリアゾール及びイミダゾールを含むが、これらに限定されない。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition excludes azole compounds. Such azole compounds include, but are not limited to, benzotriazoles, mercaptobenzothiazoles, tolyltriazoles, and imidazoles.
好ましくは、提供される基板は、タングステン及びＴＥＯＳのような絶縁体を含む、半導体基板である。 Preferably, the provided substrate is a semiconductor substrate comprising an insulator such as tungsten and TEOS.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、当技術分野において公知の任意の適切な研磨パッドであってよい。当業者であれば、本発明の方法において使用するための適切なケミカルメカニカルポリッシングパッドを選択することが分かる。更に好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、織物及び不織研磨パッドから選択される。更になお好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、ポリウレタン研磨層を含む。最も好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織サブパッドを含む。好ましくは、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、研磨表面上に少なくとも１つの溝を有する。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing pad provided may be any suitable polishing pad known in the art. One skilled in the art would know to select an appropriate chemical mechanical polishing pad for use in the method of the invention. More preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the chemical mechanical polishing pad provided is selected from woven and non-woven polishing pads. Even more preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing pad comprises a polyurethane polishing layer. Most preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing pad comprises a polyurethane polishing layer containing polymeric hollow core particulates and a polyurethane impregnated nonwoven subpad. Preferably, the provided chemical mechanical polishing pad has at least one groove on the polishing surface.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面又はその付近の提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面上に分注される。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition is dispensed onto the polishing surface of the provided chemical mechanical polishing pad at or near the interface between the chemical mechanical polishing pad and the substrate. Ru.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、動的接触は、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面で、研磨される基板の表面に垂直な０．６９～３４．５kPaのダウンフォースにより作り出される。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the dynamic contact provides a down force of 0.69 to 34.5 kPa perpendicular to the surface of the substrate to be polished at the interface between the chemical mechanical polishing pad and the substrate. produced by.
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、タングステン除去速度≧１，０００Å/分；好ましくは≧１，５００Å/分；更に好ましくは≧１，７００Å/分を有するが、このとき２００mm研磨機上で、プラテン速度８０回転/分、キャリア速度８１回転/分、ケミカルメカニカルポリッシング組成物流量１２５mL/分、公称ダウンフォース２１．４kgであり；そしてここで、ケミカルメカニカルポリッシングパッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織サブパッドを含む。 Preferably, in the method of polishing a substrate of the present invention, the provided chemical mechanical polishing composition has a tungsten removal rate ≧1,000 Å/min; preferably ≧1,500 Å/min; more preferably ≧1,700 Å/min. on a 200 mm polisher with a platen speed of 80 rpm, a carrier speed of 81 rpm, a chemical mechanical polishing composition flow rate of 125 mL/min, and a nominal downforce of 21.4 kg; and where: The chemical mechanical polishing pad includes a polyurethane polishing layer containing polymeric hollow core particulates and a polyurethane impregnated nonwoven subpad.
以下の実施例は、タングステンにおける本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のコロージョン抑制性能、及びタングステンディッシングの抑制を説明することを目的としているが、以下の実施例は、発明の範囲を限定するものではない。 Although the following examples are intended to illustrate the corrosion control performance of the chemical mechanical polishing compositions of the present invention in tungsten and the control of tungsten dishing, they are not intended to limit the scope of the invention. do not have.
研磨スラリー配合物
本実施例のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、表１に記載された量の成分をＤＩ水である残りと合わせ、そして４５重量％水酸化カリウムを用いて組成物のｐＨを表１に記載された最終ｐＨに調整することによって調製された。
Polishing Slurry Formulation The chemical mechanical polishing composition of this example was prepared by combining the ingredients in the amounts listed in Table 1 with the remainder being DI water and adjusting the pH of the composition using 45% by weight potassium hydroxide as shown in Table 1. was prepared by adjusting the final pH as described in .
ポリエトキシル化獣脂ジアミンＣＭＰスラリーのコロージョン速度抑制性能
コロージョン試験は、Ｗブランケットウェーハ（１cm×４cm）を１５ｇのスラリー試料に浸漬することによって実施された。Ｗウェーハは、１０分後に試験スラリーから取り出された。続いて、溶液を９，０００rpmで２０分間遠心分離して、スラリー粒子を除去した。上清をＩＣＰ－ＯＥＳで分析して、重量によるタングステンの量を決定した。コロージョン速度（Å/分）は、エッチングウェーハの表面積が４cm２であると仮定して、Ｗ質量から変換された。コロージョン試験の結果を表２に示す。
Corrosion Rate Control Performance of Polyethoxylated Tallow Diamine CMP Slurry Corrosion testing was performed by dipping a W blanket wafer (1 cm x 4 cm) into 15 g of slurry sample. The W wafer was removed from the test slurry after 10 minutes. The solution was then centrifuged at 9,000 rpm for 20 minutes to remove slurry particles. The supernatant was analyzed by ICP-OES to determine the amount of tungsten by weight. The corrosion rate (Å/min) was converted from the W mass assuming that the surface area of the etched wafer was 4 cm2 . The results of the corrosion test are shown in Table 2.
ケミカルメカニカルポリッシング－ポリエトキシル化獣脂ジアミンＣＭＰスラリーのディッシング性能
研磨実験は、Applied Materialsの２００mm MIRRA（登録商標）研磨機に取り付けられた２００mmブランケットウェーハで行われた。研磨除去速度実験は、Novellusからの２００mmブランケット１５kÅ厚さのＴＥＯＳシートウェーハ、並びにWaferNet Inc.、Silicon Valley Microelectronics又はSKW Associates, Inc.から入手可能なＷ、Ｔｉ、及びＴｉＮブランケットウェーハで行われた。全ての研磨実験は、SP2310サブパッド（Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から市販されている）と対になったIC1010（商標）ポリウレタン研磨パッドを、特に断りない限り、典型的なダウン圧力２１．４kPa（３．１psi）、ケミカルメカニカルポリッシング組成物流量１２５mL/分、テーブル回転速度８０rpm及びキャリア回転速度８１rpmで使用して行われた。Kinik PDA33A-3ダイヤモンドパッドコンディショナー（Kinik Companyから市販されている）を使用して研磨パッドをドレッシングした。８０rpm（プラテン）／３６rpm（コンディショナー）で９．０lb（４．１kg）で１５分間及び７．０lb（３．２kg）で１５分間のダウンフォースを用いて、コンディショナーで研磨パッドをブレークインした。７lb（３．２kg）で２４秒間のダウンフォースを用いて、研磨する前に研磨パッドを実験室内で更にコンディショニングした。Ｗディッシング速度は、KLA-Tencor RS100C計測ツールを用いて決定された。ウェーハには、表３に示されるとおり様々な標準線幅フィーチャーがあった。
Chemical Mechanical Polishing - Dishing Performance of Polyethoxylated Tallow Diamine CMP Slurry Polishing experiments were performed on a 200 mm blanket wafer mounted on an Applied Materials 200 mm MIRRA® polisher. Polish removal rate experiments were performed on 200 mm blanket 15 kA thick TEOS sheet wafers from Novellus and W, Ti, and TiN blanket wafers available from WaferNet Inc., Silicon Valley Microelectronics, or SKW Associates, Inc. All polishing experiments were performed using an IC1010™ polyurethane polishing pad paired with an SP2310 subpad (commercially available from Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.) at a typical down pressure of 21.4 kPa unless otherwise noted. (3.1 psi), chemical mechanical polishing composition flow rate of 125 mL/min, table rotation speed of 80 rpm, and carrier rotation speed of 81 rpm. The polishing pad was dressed using Kinik PDA33A-3 Diamond Pad Conditioner (commercially available from Kinik Company). The polishing pad was broken in with the conditioner using downforces of 9.0 lb (4.1 kg) for 15 minutes and 7.0 lb (3.2 kg) for 15 minutes at 80 rpm (platen)/36 rpm (conditioner). The polishing pad was further conditioned in the laboratory prior to polishing using a downforce of 7 lb (3.2 kg) for 24 seconds. W dishing speed was determined using a KLA-Tencor RS100C measurement tool. The wafers had various standard linewidth features as shown in Table 3.
本発明のポリエトキシル化獣脂ジアミンを含有するスラリーは、ポリエトキシル化獣脂ジアミンを除外した対照と比較して、有意なディッシング抑制を示した。 Slurries containing polyethoxylated tallow diamines of the present invention exhibited significant dishing inhibition compared to controls that omitted polyethoxylated tallow diamines.
スラリー配合物 slurry formulation
ポリエトキシル化獣脂ジアミンＣＭＰスラリーのコロージョン速度抑制性能
コロージョン試験は、Ｗブランケットウェーハ（１cm×４cm）を１５ｇのスラリー試料に浸漬することによって実施された。Ｗウェーハは、１０分後に試験スラリーから取り出された。続いて、溶液を９，０００rpmで２０分間遠心分離して、スラリー粒子を除去した。上清をＩＣＰ－ＯＥＳで分析して、重量によるタングステンの量を決定した。コロージョン速度（Å/分）は、エッチングウェーハの表面積が４cm２であると仮定して、Ｗ質量から変換された。コロージョン試験の結果を表５に示す。
Corrosion Rate Control Performance of Polyethoxylated Tallow Diamine CMP Slurry Corrosion testing was performed by dipping a W blanket wafer (1 cm x 4 cm) into 15 g of slurry sample. The W wafer was removed from the test slurry after 10 minutes. The solution was then centrifuged at 9,000 rpm for 20 minutes to remove slurry particles. The supernatant was analyzed by ICP-OES to determine the amount of tungsten by weight. The corrosion rate (Å/min) was converted from the W mass assuming that the surface area of the etched wafer was 4 cm2 . The results of the corrosion test are shown in Table 5.
コロージョン速度試験の結果は、５のエトキシル化数（ｍ＋ｎ）を有するポリエトキシル化獣脂ジアミンを含有するケミカルメカニカルポリッシングスラリーが、エトキシラートを除外した対照とは異なって、ウェーハ上のＷのコロージョンを有意に減少させることを示した。 The results of the corrosion rate test showed that the chemical mechanical polishing slurry containing polyethoxylated tallow diamine with an ethoxylation number (m+n) of 5 significantly increased the corrosion of W on the wafer, unlike the control in which ethoxylates were omitted. It was shown that it was reduced to
ケミカルメカニカルポリッシング－ポリエトキシル化獣脂ジアミンＣＭＰスラリーのディッシング性能
本実施例のケミカルメカニカル設定は以下のとおりとした：
ツール：Titan SP Headを有するAMAT Mirra。
スラリー：ＰＳ－４。
パッド：SP2310サブパッドを有するIC1000、1010溝。
ディスク：Kinik PDA33A-3（AD3CI-171040-3）。
レシピ：
パッドブレークイン：８０rpm／３６rpm、９．０lbf ＣＤＦ－１５分＋７．０lbf ＣＤＦ－１５分。
研磨：８０rpm／８１rpm、３．１psi、６０秒間、１２５ml/分。
コンディショニング：実験室内：８０rpm／３６rpm、７．５lbf ＣＤＦ、２４秒間。
方法／研磨手順：
パッドブレークイン ３０分間。
Chemical mechanical polishing - Dishing performance of polyethoxylated tallow diamine CMP slurry The chemical mechanical settings of this example were as follows:
Tool: AMAT Mirra with Titan SP Head.
Slurry: PS-4.
Pad: IC1000, 1010 groove with SP2310 sub pad.
Disk: Kinik PDA33A-3 (AD3CI-171040-3).
recipe:
Pad break-in: 80rpm/36rpm, 9.0lbf CDF-15 minutes + 7.0lbf CDF-15 minutes.
Polishing: 80rpm/81rpm, 3.1psi, 60 seconds, 125ml/min.
Conditioning: Laboratory: 80rpm/36rpm, 7.5lbf CDF, 24 seconds.
Method/polishing procedure:
Pad break-in 30 minutes.
ポリエトキシル化獣脂ジアミン（５ ＥＯ）を含む本発明のケミカルメカニカルポリッシングスラリーは、全てのフィーチャーサイズについて対照よりもディッシング性能が有意に改善された。 The chemical mechanical polishing slurry of the present invention containing polyethoxylated tallow diamine (5 EO) had significantly improved dishing performance over the control for all feature sizes.
Claims (10)
酸化剤；
一般式（Ｉ）：
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４の範囲である］を有する化合物；
コロイダルシリカ砥粒；
ジカルボン酸；
鉄（III）イオン源；
場合によりｐＨ調整剤；及び、
場合により殺生物剤
を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物。 As initial ingredients: water;
Oxidant;
General formula (I):
A compound having the formula: [wherein R is a tallow or tallow amine-containing group, and m and n are integers, and the sum of m+n ranges from 2 to 24];
Colloidal silica abrasive grains;
dicarboxylic acid;
Iron(III) ion source;
optionally a pH adjuster; and
A chemical mechanical polishing composition optionally containing a biocide.
［式中、Ｒ’は、獣脂由来の直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルキル、又は直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルケニル基であり、ｒは、２～５の整数であり、そしてｚは、１～２４の整数である］を有する、請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。 The tallow amine-containing group has formula (II):
[Wherein, R' is a linear or branched (C 8 -C 24 ) alkyl derived from tallow, or a linear or branched (C 8 -C 24 ) alkenyl group, and r is a 2 to 5 and z is an integer from 1 to 24.
タングステン及び絶縁体を含む基板を提供すること；
初期成分として：
水；
酸化剤；
式（Ｉ）：
［式中、Ｒは、獣脂又は獣脂アミン含有基であり、そしてｍ及びｎは、整数であって、ｍ＋ｎの合計は２～２４の範囲である］を有する化合物；
コロイダルシリカ砥粒；
ジカルボン酸；
鉄（III）イオン源；及び
場合によりｐＨ調整剤；
場合により殺生物剤
を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；
研磨表面を有するケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面で動的接触を作り出すこと；そして、
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の界面又はその付近のケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面上にケミカルメカニカルポリッシング組成物を分注して、少なくとも一部のタングステンを除去すること
を含む方法。 A method of chemical mechanical polishing of tungsten, comprising:
providing a substrate including tungsten and an insulator;
As initial ingredients:
water;
Oxidant;
Formula (I):
A compound having the formula: [wherein R is a tallow or tallow amine-containing group, and m and n are integers, and the sum of m+n ranges from 2 to 24];
Colloidal silica abrasive grains;
dicarboxylic acid;
a source of iron(III) ions; and optionally a pH adjuster;
providing a chemical mechanical polishing composition optionally including a biocide;
To provide a chemical mechanical polishing pad having an abrasive surface;
creating a dynamic contact at the chemical mechanical polishing pad and substrate interface; and
A method comprising dispensing a chemical mechanical polishing composition onto a polishing surface of a chemical mechanical polishing pad at or near an interface between the chemical mechanical polishing pad and the substrate to remove at least a portion of the tungsten.
［式中、Ｒ’は、獣脂由来の直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルキル、又は直鎖若しくは分岐鎖（Ｃ８－Ｃ２４）アルケニル基であり、ｒは、２～５の整数であり、そしてｚは、１～２４の整数である］を有する、請求項５記載の方法。 The tallow amine-containing group has formula (II):
[Wherein, R' is a linear or branched (C 8 -C 24 ) alkyl derived from tallow, or a linear or branched (C 8 -C 24 ) alkenyl group, and r is a 2 to 5 and z is an integer from 1 to 24.
水；
０．０１～１０重量％の酸化剤；
５０～５００ppmの式（Ｉ）の化合物；
０．０１～１５重量％のコロイダルシリカ砥粒；
１～２，６００ppmのジカルボン酸；
１００～１，１００ppmの鉄（III）イオン源であって、硝酸第二鉄である鉄（III）イオン源；及び、
場合によりｐＨ調整剤；
場合により殺生物剤
を含み、そしてケミカルメカニカルポリッシング組成物のｐＨが１～７である、請求項５記載の方法。 The chemical mechanical polishing composition provided has as an initial component:
water;
0.01-10% by weight of oxidizing agent;
50-500 ppm of the compound of formula (I);
0.01-15% by weight of colloidal silica abrasive grains;
1-2,600 ppm dicarboxylic acid;
an iron(III) ion source of 100 to 1,100 ppm, the iron(III) ion source being ferric nitrate; and
Optionally a pH adjuster;
6. The method of claim 5, optionally comprising a biocide and wherein the chemical mechanical polishing composition has a pH of 1-7.
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